碳纤维增强尼龙复合材料的摩擦学性能

根据碱催化阴离子聚合原理制备了连续碳纤维增强单体浇铸(MC)尼龙复合材料(CCF/MCPA).主要研究了CCF/MCPA复合材料的摩擦学性能和磨损机制.CCF/MCPA复合材料的摩擦系数随着载荷的增加呈现先升后降的态势,磨损率随着载荷的增加而增大.其磨损机制主要表现为粘着磨损和碳纤维的破碎和磨平的特征.     

MC尼龙的合成研究

根据阴离子聚合反应机理,通过解决催化剂及活化剂的配比,真空度的控制及聚合温度这些聚合过程中的主要问题,在静态浇铸条件下制备了单体浇铸尼龙,并通过测定聚合时间、转化率、拉伸强度、断裂伸长率、吸水率等指标的变化规律及联系来分析合成条件对高聚物的力学性能的影响。实验结果表明,当催化剂NaOH用量在0.6 mol/100 mol CPL(已内酰胺)时,其单体转化率最高。催化剂和活化剂对聚合时间、转化率及吸水率的影响规律均相似。在一定温度范围内,随着聚合温度的升高,转化率、拉伸强度及断裂伸长率增加。     

阴离子开环原位聚合法制备MC尼龙/累托石复合材料

研究了己内酰胺在甲醇钠催化剂和异氰酸酯助催化剂的存在下,采用季铵盐改性累托石由阴离子开环原位聚合法制备MC尼龙/累托石复合材料的工艺,并讨论了各种反应条件的影响。结果表明,有机累托石改性MC尼龙复合材料的物理性能和力学性能优良,当加入的有机累托石质量分数为5%时,制品的收缩率下降,热变形温度提高27℃,制品具有填料分布均匀、外观光泽优良等优点;制品的冲击强度和拉伸强度都有所提高,其中拉伸强度提高4.9%,冲击强度提高56.8%。综合考虑添加5%的有机累托石改性MC尼龙的力学性能比较理想。     

碳纤维增强尼龙复合材料的摩擦性能研究

根据碱催化阴离子聚合原理 ,制备了连续长碳纤维增强单体浇铸尼龙复合材料 (简称CL/PA)。在MM -2 0 0型磨损试验机上考察了碳纤维含量和试验条件对其摩擦性能的影响 ,并利用扫描电子显微镜对其摩擦性能和磨损机制进行了考察。分析结果表明 :碳纤维的体积分数在 35 %左右时增强效果最好 ,CL/PA复合材料的摩擦系数和磨损率随着载荷的增加而减小。其磨损机制主要表现为粘着磨损和碳纤维的破碎和磨平的特征     

MC尼龙/纳米Al2O3复合材料力学性能的研究

采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3增强单体浇铸(MC)尼龙复合材料,用扫描电子显微镜观察其断口形貌纳米粒子分布状况,并测试、分析了纳米Al2O3含量对对材料力学性能的影响。结果表明，采用原位聚合技术可获得的纳米粒子分布均匀、综合性能优良的纳米复合材料，当纳米Al2O3质量分数的4%时，MC尼龙/纳米Al2O3复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均达到最大值，分别比纯MC尼龙提高了19%、33%和11%。     

碳纤维增强尼龙复合材料的摩察性能研究

根据碱催化阴离子聚合原理，制备了连续长碳纤维增强单体浇铸尼龙复合材料（简称CL/PA）。在MM-200型磨损试验机上考察了碳纤维含量和试验条件对其摩擦性能的影响，并利用扫描电子显微镜对其摩擦性能和磨损机制进行了考察。分析结果表明：碳纤维的体积分数在35%左右时增强效果最好，CL/PA复合材料的摩擦系数和磨损率随着载荷的增加而减小。其磨损机制主要表现为粘着磨损和碳纤维的破碎和磨平的特征。     

高性能碳纤维增强尼龙10T复合材料制备与性能

以半芳香族尼龙聚对苯二甲酰葵二胺(PA10T)为基体树脂,采用碳纤维(CF)增强改性的方式制备高性能CF增强PA10T复合材料,研究不同质量分数的CF对PA10T/CF复合材料力学性能的影响。通过扫描电子显微镜对PA10T/CF复合材料的断面形貌进行分析,结合X射线衍射分析和差式扫描量热分析对复合材料的熔融、结晶过程和晶体结构进行分析,采用热重分析测试了复合材料的热稳定性。结果表明,CF的加入显著提高了PA10T/CF复合材料力学性能,当CF质量分数为30%,PA10T/CF复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到253,360 MPa和20.1 GPa,比纯PA10T的性能分别提高216%,323%和675%。CF在复合材料结晶过程中起到异相成核作用,为结晶过程提供大量晶核,CF诱导α晶型PA10T晶态结构发生变化;同时也对分子链的运动折叠产生阻碍,导致晶粒生长不完善出现晶粒细化现象。加入CF后,复合材料结晶温度提高,结晶度随CF含量提高呈先下降后上升的变化趋势,同时热稳定性提高,当CF质量分数为10%时,复合材料热分解起始温度及失重50%的温度分别比纯PA10T提高10....     

碳纤维增强MC尼龙复合材料吸湿行为研究

采用液态原位聚合法制备了碳纤维(CF)增强浇铸尼龙(MC尼龙)复合材料,研究了其吸湿行为?分别考察了CF体积分数、CF编织结构和外加载荷对MC尼龙／CF复合材料吸湿行为的影响。结果表明,随着CF体积分数的增加,复合材料的平衡吸湿率减小;三维编织结构的CF增强MC尼龙复合材料的吸湿速率及平衡吸湿率均低于长的CF增强MC尼龙;外加载荷使该复合材料的吸湿能力降低。     

铸型尼龙的制备与研究

铸型尼龙是尼龙材料的一种,又称为单体浇铸尼龙或MC尼龙(Monomer Casting Nylon),它是在常压下将熔融的原料己内酰胺单体用强碱性物质作催化剂,与助催化剂等助剂一起,经过真空脱水后直接注入到已预热至一定温度的模具中,物料在模具中进行快速聚合反应,凝固成的固体坯料.本文根据阴离子聚合反应机理,在静态浇铸条件下制备了单体浇铸尼龙,考察了聚合温度对聚合反应的影响,用结晶度、拉伸强度、断裂伸长率、缺口和无缺口冲击强度与邵氏硬度等指标表征了高聚物的力学性能,分析了各指标的变化规律及联系.     

铸型尼龙的制备与研究

铸型尼龙是尼龙材料的一种,又称为单体浇铸尼龙或MC尼龙(Monomer Casting Nylon),它是在常压下将熔融的原料己内酰胺单体用强碱性物质作催化剂,与助催化剂等助剂一起,经过真空脱水后直接注入到已预热至一定温度的模具中,物料在模具中进行快速聚合反应,凝固成的固体坯料。本文根据阴离子聚合反应机理,在静态浇铸条件下制备了单体浇铸尼龙,考察了聚合温度对聚合反应的影响,用结晶度、拉伸强度、断裂伸长率、缺口和无缺口冲击强度与邵氏硬度等指标表征了高聚物的力学性能,分析了各指标的变化规律及联系。     

碳纤维增强铸型尼龙力学性能研究

考察了碳纤维的表面处理及加入量对碳纤维增强铸型（CFRMC）尼龙力学性能的影响。并且X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对纤维表面和CFRMC尼龙表面进行了研究。     

吸湿介质对碳纤维增强铸型尼龙复合材料的吸湿行为及力学性能的影响

本文对碳纤维增强铸型尼龙(CF／MC 尼龙)复合材料在不同吸湿介质中的吸湿行为进行了研究。结果表明，对于纤维体积分数为10％的碳纤维增强铸型尼龙复合材料(10％CF／MC尼龙复合材料)，随着吸湿介质的PH值减小，它的吸湿率增大。同时，经过吸湿后，10％CF／MC尼龙复合材料的弯曲强度有明显的下降。随着吸湿介质的PH值减小，试样的弯曲强度下降。使用环境扫描电子显微镜观察在10％HCl溶液中吸湿的试样的剪切断口形貌，得到的结果与吸湿实验的结果一致。     

三维编织碳纤维尼龙复合材料的探索性研究

本文论述了根据碱催化阴离子聚合原理、用液态原位聚合方法制备三维编织碳纤维尼龙复合材料的成型工艺过程,测试并分析了其力学性能及其成型过程中的主要影响因素.结果表明,该复合材料的性能明显优于长碳纤维尼龙复合材料.     

碳纤维增强桉杨复合胶合板的制备及性能研究

为开发碳纤维/木基复合材,设计了全桉木、全杨木、杨桉交错、桉杨交错四种结构用桉杨复合胶合板,采用碳纤维(CF)进行表面增强,研究增强前后桉杨复合胶合板的物理力学性能以及保温性能,探讨老化前后四种结构之间的性能变化。结果表明:经碳纤维表面增强后,桉杨交错结构吸水厚度膨胀率为2.6%,下降幅度为44.7%,吸水率下降幅度为46.5%;四种结构浸渍剥离性能均满足标准,最好为桉杨交错结构;桉杨交错结构老化前纵向静曲强度为98.5 MPa,提高率为107.4%,纵向弹性模量为15810 MPa,提高率为129.8%,老化后杨桉交错结构纵向弹性模量为10150 MPa,提高率为176.3%,且杨桉交错结构胶合强度可达1.74 MPa,但对于横向静曲强度、弹性模量和胶合强度提高均较小。综合而言,碳纤维增强后物理力学性能较好的结构为杨桉交错和桉杨交错,总体反映了桉杨复合胶合板结构上纵横强度比差异较大,在实际应用中根据需求调整纵横强度设计比例;经碳纤维表面增强后桉杨复合胶合板导热系数均值为0.44 W/(m·℃),导热系数值接近保温材料,碳纤维表面增强后对其保温性能影响不明显。     

环氧树脂/碳纤维/绢云母复合材料性能研究

采用环氧树脂(EP)与短碳纤维(SCF)通过熔融共混法制得体积电阻率较低的EP/SCF复合材料,其渗滤阈值为10%。再以EP/SCF(67/25)复合材料的配比为基准,加入不同质量份的经2%硬脂酸改性的绢云母,制备出EP/SCF/绢云母复合材料。实验结果表明,当EP、SCF、绢云母的质量比为67∶25∶10时,复合材料的体积电阻率为2.25×108Ω·cm,拉伸强度、拉伸弹性模量和冲击强度比EP分别提高了78.5%、57.5%和43.6%。     

玄武岩纤维增强尼龙66复合材料的制备与性能研究

采用熔融挤出法制备了尼龙66/玄武岩纤维复合材料,通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察及固体流变仪分析等方法研究了偶联荆种类及含量、玄武岩纤维含量对复合材料力学性能、加工性能和动态力学性能的影响.结果表明,偶联剂KH550对改善复合材料的力学性能效果最佳,且随偶联剂KH550含量的增加,复合材料的力学性能先增大后降低;在实验范围内,随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的力学性能显著提高,熔体流动速率降低.     

碳纤维复合材料薄壁管的制备及其轴向压缩性能研究

以内径60mm、外径74mm、长度80mm的碳纤维复合材料薄壁管为对象,对不同树脂含量、不同环/纵向铺层比、不同端部结构的薄壁管分别进行静态轴向压缩试验,并研究了不同树脂基体对薄壁管静态轴向压缩强度的影响。结果表明,适当增加树脂含量、降低环/纵向铺层比、对管端部加强及采用增韧改性树脂基体都可以提高此种复合材料薄壁管的静态轴向压缩强度。     

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究

制备了剑麻纤维增强聚丙烯（PP）复合材料,考察了纤维含量及马来酸酐接枝PP（MPP）增容剂对复合材料孔隙率及力学性能的影响,并采用修正的数学模型分别对复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量进行预测。结果表明,随着纤维含量的增加,复合材料的孔隙率先增大后减小,纤维质量分数为30％时孔隙率达到最大值。未添加MPP增容剂时,复合材料的拉伸及弯曲性能在纤维质量分数小于30％时变化幅度较小,40％时则有较大幅度提高;冲击强度随着纤维含量增加而提高。当添加MPP增容剂时,复合材料的力学性能随纤维含量的增加而提高。拉伸性能的预测结果与实测结果比较一致。     

碳纤维复合材料金属铜涂层的制备及其导电性能研究

碳纤维复合材料在民用飞机上得到广泛应用,但是由于其差的导电性易受雷击损伤。采用化学镀的方法在碳纤维复合材料试样表面制备了导电金属铜镀层以提高复合材料抗雷击特性。利用扫描电子显微镜和X射线衍射分析了镀层的表面形貌与晶体结构,研究了硫酸铜的浓度对金属铜镀层的沉积速率与导电性能的影响。结果表明,随着硫酸铜浓度的增加,沉积速率逐渐升高,而镀层电阻值逐渐降低,导电性增加。当硫酸铜浓度为14g/L时,碳纤维复合材料表面铜晶粒均匀,结晶性好,电阻为19.8mΩ/sq,具有良好的导电性。